蘇-57與F-22都青睞側視雷達,唯獨殲-20苦等共形陣
眾所周知,第五代戰鬥機除了要有良好的隱身和機動性能外,強大的雷達系統也核心性能之一。世界上已知的4種五代機中,專註於制空的J-20、F-22和Su-57都配備了強大的雷達系統,為了達到比傳統三代機更大探測角度,蘇57在機頭安裝了側視雷達,而F-22也有側視雷達的改進計劃,不過到目前為止尚未安裝,但從這一點可以看出,兩國制空戰鬥機對於探測範圍的極致追求。
Su-57上的N36B測試雷達
側視雷達不僅僅能夠拓展戰鬥機的雷達探測角度,減少視野盲區,也能提升戰機的遠程偵測能力,減少機頭火控雷達的開機時間。美俄兩國的五代機裝備側視雷達就是重視空戰性能表現,其中F-22的研製年代較早,所以側視雷達只能在未來幾年的中期改進延壽中增加,而蘇-57研製之處就標配了側視雷達。但奇怪的是,極其重視空戰性能的殲-20卻似乎沒有安裝側視雷達的計劃,讓人感覺那麼大的機頭體積似乎有點浪費。
F-22的側視雷達改進計劃,不過目前還沒實施
但實際上並不是殲-20沒有裝側視雷達的打算,而是在等一個神秘技術的成熟,那就是機載共形陣雷達。所謂的共形陣雷達,就是把雷達天線陣列做的跟飛機蒙皮的形狀一樣,同時還不影響其性能,這個看似簡單,但涉及到穩定性、波束控制、供電、重量控制等問題,實現起來還是非常難的。根據中國航空報社近日的報道,我國航空工業自主研製的首款直升機共形天線通過電性能摸底實驗,結果表明共形天線電性能測試結果符合預期,標誌著國內首款直升機共性天線研製成功,將在國內直升機型號中實現裝機應用。
J-20的機頭體積比F-22和Su-57隻大不小,卻沒有安裝側視雷達的跡象
以色列研製的灣流預警機上安裝的就是共形陣雷達,但由於體積較大,所以仍然比較突出
我國從上個世紀70-80年代開始共形陣雷達的研究,然後在2014年的珠海航展上展出了採用圓柱形共形陣的CS/RB1雷達,標誌著我國的共形陣雷達開始投入使用。但是共形陣要在飛機上使用,還有兩大難點需要解決,一個是陣元天線可能不在一個陣面上,在掃描時的通斷切換和幅相加權變化很大,因此饋電網路功率分配,波束控制需要實時解決。此外,陣元之間的電環境不同,解決有源輸入抗阻匹配也是要解決的關鍵問題。
我國研製的CS/RB1圓柱相控陣雷達,這是最簡單的共形陣
如今這個直升機共形天線的研製成功,標誌著我國在共形陣領域的研究又邁出一大步。可供戰鬥機使用的共形陣雷達研製成功之後,就可以在J-20機身多處布置雷達天線,探測範圍就不僅僅是在機頭加兩個側視雷達所能比的了,再配合J-20的全向被動紅外探測系統,戰場感知能力將會大幅度增強,因此再等等共形陣雷達研製成功也是值得的。我國的「神鵰」無人機疑似採用了共形陣雷達天線,但尚未證實,從目前的發展來看,戰鬥機用的共形陣天線還有一段路要走。
「神鵰」戰略偵察機
相比美俄採用的側視雷達,共形陣雷達的優勢在於機體空間限制小,能安裝在機體表面且具備更多雷達陣元,性能有質的提高。隨著國產共形陣雷達在直升機和無人機上投入測試,距離成熟已然不遠,殲-20將在不遠的將來擁有此項強大技能,全面提升空戰感知能力。
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